Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Frequenzschwankungen?


von Andi S. (andi1111)


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An einem PIC 32 habe ich als primären Oszillator einen Quarz mit 12MHz 
(2*20pf Kondensatoren).
Guck ich mir das Signal am OSC1-pin an, zeigt mein Oszi eine saubere 
Sinuskurve (Spannung zw. 0,5 und 1,2V), allerdings schwankt die Frequenz 
zwischen 11,6 und 12,5 MHz.
Liegt das an meinem Oszi? (Rigol DS1052E, 50MHz, eher billig), bzw. was 
kann der Grund für diese Schwankungen sein?

von John D. (Gast)


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Andi S. schrieb:
>
> Guck ich mir das Signal am OSC1-pin an, zeigt mein Oszi eine saubere
> Sinuskurve (Spannung zw. 0,5 und 1,2V), ...

Also keinen Jitter.

> ... allerdings schwankt die Frequenz
> zwischen 11,6 und 12,5 MHz.

Meinst du damit den Zahlenwert, den das Oszi versucht abzuschätzen? Ja, 
solche Angaben schwanken selbst bei 
Keysight/Tektronix/LeCroy-Oszilloskopen - wie stark hängt auch von 
deinen Einstellungen ab.

von Achim H. (anymouse)


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Mit 50MHz Bandbreite ein 10 MHz-Signal abtasten und daraus die Frequenz 
errechnen? Da finde ich den Fehler von 10% akzeptabel.

von Andi S. (andi1111)


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Genau den meine ich.
Danke für die prompte Antwort.

von Fasti (Gast)


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Generell gilt: Frequenzen eines Ouarzes mit einer normalen Probe zu 
messen ist abenteuerlich. Bei den meisten Probes ist eine Kapazität von 
8-12pF angegeben. Die Kondensatoren an den Schwingquarzen haben schon 
nur zwischen 10 und 30pF damit verzieh ich den Quarz sowieso beim 
messen. Wenn der Quarz vorher nicht geschwungen hat wird er womöglich 
durch die zusätzliche Kapazität anfangen zu schwingen. Im besten Fall 
messe ich halt eine Frequenz die ohne Tastkopf nicht so ist.

Grüße

Fasti

von Georg (Gast)


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Andi S. schrieb:
> Liegt das an meinem Oszi?

Es liegt daran, dass du den Oszi überhaupt da angeschlossen hast, das 
verfälscht das Oszillatorverhalten schon massiv. Es gibt ja Threads hier 
"Hilfe mein Gerät läuft nur mit angeschlossenem Oszillator" u.ä.

Aussagekräftig wäre eine Messung an einem Ausgang mit der Taktfrequenz 
oder davon abgeleitet (Timer Output), und das mit einem dafür geeigneten 
Gerät wie einem Frequenzzähler, Angaben auf dem Oszi-Bildschirm sind 
keine Präzisionsmessungen.

Georg

von Andi S. (andi1111)


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Georg schrieb:
> Es liegt daran, dass du den Oszi überhaupt da angeschlossen hast, das
> verfälscht das Oszillatorverhalten schon massiv. Es gibt ja Threads hier
> "Hilfe mein Gerät läuft nur mit angeschlossenem Oszillator" u.ä.

Nur generell: Wenn bei meinem Komponenten (2*20pF Kondensatoren) die 
Kurve am Oszi sauber aussieht, sollte ich dann, da ich ja nicht immer 
das Oszi dran habe und die Kapazität der Probe relevant ist, größere 
Kondensatoren nehmen, also den Kondensator zwischen OSC1 und GND auf 
30pF erhöhen?

von Fritz G. (fritzg)


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Messe mal am anderen Pin. Und unbedingt den 1:10 Teiler nehmen.

von Lurchi (Gast)


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So stark kann die Frequenz des Quarzes gar nicht verbogen werden. Von 
daher wird es einfach die Art der Messung im Oszilloskop sein. Das 
Oszilloskop ist schon schnell genug, aber halt kein Frequenzzähler - 
zumindest nicht bei der Einstellung.

Die Messung direkt am Quarz verändert die Frequenz auch deutlich, über 
die Kapazität und ggf. 50 Hz Einkopplungen. Die Frequenz wird also auch 
etwas schwanken, aber mehr so im Bereich 12,0000 MHz - 12,0001 MHz.

von Wolfgang A. (Gast)


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Lurchi schrieb:
> Die Frequenz wird also auch
> etwas schwanken, aber mehr so im Bereich 12,0000 MHz - 12,0001 MHz

Da kannst du ganz getrost fast 1,7 Nullen streichen.
http://www.datasheetarchive.com/dl/Datasheets-SW17/DSASW00325863.pdf

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